JPWO2015111458A1 - Grating coupler - Google Patents
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Abstract
1次元周期のグレーティングカプラにおいては構造の大型化、円弧状の2次元グレーティングカプラにおいては設計の困難性という課題があった。光分岐素子30は、光導波路40を介して入力端から受光し、その光を2つの出力端からテーパ導波路20と21に分岐出力する。グレーティング要素10は、1次元回折格子であり、テーパ導波路20、21を伝搬する光を外部に出射する。光を分岐させたことより、テーパ導波路の長さを従来の1次元周期のグレーティングカプラに比べ半減させることができ、テーパ導波路の長さに光分岐部の長さを加えても、従来の1次元周期のグレーティングカプラのテーパ導波路の長さよりも全体の長さを大幅に短縮でき、構造の小型化を図ることができる。The one-dimensional grating coupler has a problem that the structure is large, and the arc-shaped two-dimensional grating coupler has a problem that it is difficult to design. The optical branching element 30 receives light from the input end via the optical waveguide 40 and branches and outputs the light to the tapered waveguides 20 and 21 from the two output ends. The grating element 10 is a one-dimensional diffraction grating and emits light propagating through the tapered waveguides 20 and 21 to the outside. By splitting the light, the length of the tapered waveguide can be halved compared to the conventional one-dimensional periodic grating coupler. Even if the length of the optical branch is added to the length of the tapered waveguide, The overall length of the grating coupler of the one-dimensional period grating coupler can be greatly reduced compared to the length of the tapered waveguide, and the structure can be downsized.
Description
本発明は、グレーティングカプラに関する。 The present invention relates to a grating coupler.
光導波路で構成された基板上の光回路に光信号の入出力を行うため、光導波路の伝搬光を光導波路外へ出射させたり、あるいは外部光を光導波路内に入射させたりする機能を付与したいことがある。グレーティングカプラはこのような目的に使用できる光入出力素子であり、基板上の光導波路の伝搬光を、基板表面に近接させた光ファイバ端面に入射させたり、或いはその逆に光ファイバからの光を光導波路に入射させたりすることができる。 In order to input / output optical signals to / from an optical circuit on a substrate composed of an optical waveguide, the function to emit the light propagating through the optical waveguide to the outside of the optical waveguide or to allow external light to enter the optical waveguide is provided. There is something I want to do. A grating coupler is an optical input / output device that can be used for such a purpose. The propagation light of an optical waveguide on a substrate is incident on an end face of an optical fiber close to the surface of the substrate, or vice versa. Can be incident on the optical waveguide.
図7Aは、導波光を光導波路外へ出射させるための構成を有するグレーティングカプラの一例の、グレーティング部の模式的な断面図である。以下では、図7Aを参照しながら、グレーティングカプラの構造、機能等を簡単に説明する。 FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of a grating portion as an example of a grating coupler having a configuration for emitting guided light to the outside of the optical waveguide. Hereinafter, the structure and function of the grating coupler will be briefly described with reference to FIG. 7A.
図7Aに示すグレーティングカプラは、光導波路を介して光信号を受け取り、回折により光軸を変換する作用を有するものである。図7Aに例示された断面構造は、BOX(Buried Oxide,埋め込み酸化膜)層702と、BOX層702より屈折率の高いコア層714と、BOX層702と同程度の屈折率の上部クラッド(Overclad)層716とを、この順に基板701に積層したもので、コア層714には回折格子が形成されている。このように、グレーティングカプラは、例えば、コア層714への回折格子形成加工のみで光路変換を可能とするものである。 The grating coupler shown in FIG. 7A has an action of receiving an optical signal through an optical waveguide and converting an optical axis by diffraction. The cross-sectional structure illustrated in FIG. 7A includes a BOX (Burried Oxide) layer 702, a core layer 714 having a refractive index higher than that of the BOX layer 702, and an upper cladding (Overclad) having a refractive index comparable to that of the BOX layer 702. ) Layer 716 is laminated on the substrate 701 in this order, and the core layer 714 has a diffraction grating formed thereon. In this way, the grating coupler enables optical path conversion only by forming a diffraction grating on the core layer 714, for example.
以下、導波光を光導波路外へ出射させるためのグレーティングカプラの動作原理等について概略説明する。 Hereinafter, the operation principle of the grating coupler for emitting the guided light to the outside of the optical waveguide will be outlined.
図7Aに示したグレーティングカプラ700のコア層714には、導波光の伝搬方向(z方向)に周期的で、導波路の厚さ方向(x方向)に凹凸を有する回折格子が形成されている。このような回折格子が形成されていると、導波光の一部が回折されて放射光を生じるが、その導波光と放射光は、伝搬方向(z方向)の位相整合条件を満たす。即ち、導波光の伝搬定数をβ0、放射光のz方向の伝搬定数をβqとすると、位相整合条件はβq=β0+qKである。但し、Λを回折格子の周期とし、K=2π/Λで、qは放射光の次数(0、±1、±2、・・・)に相当する値である。In the core layer 714 of the grating coupler 700 shown in FIG. 7A, a diffraction grating that is periodic in the propagation direction (z direction) of the guided light and has irregularities in the thickness direction (x direction) of the waveguide is formed. . When such a diffraction grating is formed, part of the guided light is diffracted to generate radiated light. The guided light and radiated light satisfy the phase matching condition in the propagation direction (z direction). That is, the propagation constants of the guided light beta 0, if the z-direction propagation constant of the emitted light and beta q, the phase matching condition is β q = β 0 + qK. Where Λ is the period of the diffraction grating, K = 2π / Λ, and q is a value corresponding to the order of the emitted light (0, ± 1, ± 2,...).
この場合、回折格子の法線に対する放射光の出射角θは、λを光の真空中の波長、Nを導波路の実効屈折率、ncを上部クラッド層の屈折率、Λを回折格子の周期とすると、ncsinθ=N+qλ/Λの式より求められる。In this case, emitted light output angle θ of the relative to the normal of the diffraction grating, the wavelength in vacuum of light lambda, the effective refractive index of the waveguide of N, n c the refractive index of the upper cladding layer, lambda of the diffraction grating Assuming a period, it can be obtained from the formula n c sin θ = N + qλ / Λ.
一般に、導波路の実効屈折率Nはコアの屈折率とクラッドの屈折率の間の値をとるため、N>ncの関係にあり、光の放射が生じるのは、q≦−1を満たす次数qに限られる。更に、回折次数が小さい回折光ほど回折効率が大きいことを考慮すると、放射光へのパワー分配比を最も大きくできるのは、q=−1を満たす放射光を使用する場合である。なお、上記−1次放射光等の他、導波路方向への戻り光Pref、コア層透過光Ptrans、BOX層702を介した基板701側への放射光Pdownも同時に存在する。In general, the effective refractive index of the waveguide N is takes a value between the refractive index and the refractive index of the cladding of the core, have a relationship of N> n c, the emission of light occurs satisfies q ≦ -1 Limited to order q. Furthermore, considering that the diffraction efficiency with a smaller diffraction order is higher, the power distribution ratio to the emitted light can be maximized when the emitted light satisfying q = −1 is used. In addition to the above-described primary radiation light and the like, there are simultaneously return light P ref in the waveguide direction, core layer transmitted light P trans , and radiation light P down toward the substrate 701 via the BOX layer 702.
ここで、出射角θは、図7Aに示される格子の周期Λ、幅w、深さd、光導波路の厚さDによって任意に設計できる。なお、真空中の波長1.3μm〜1.6μmの光に対して周期Λ、幅w、深さd、光導波路の厚さDの数値範囲を例示すれば、以下のとおりである。
Λ:530〜550nm
FF(=1−w/Λ):0.3〜0.6
d:60〜80nm
D:180〜220nmHere, the emission angle θ can be arbitrarily designed according to the period Λ, width w, depth d, and thickness D of the optical waveguide shown in FIG. 7A. An example of numerical ranges of the period Λ, the width w, the depth d, and the thickness D of the optical waveguide for light having a wavelength of 1.3 μm to 1.6 μm in vacuum is as follows.
Λ: 530 to 550 nm
FF (= 1-w / Λ): 0.3 to 0.6
d: 60 to 80 nm
D: 180-220 nm
以上、グレーティングカプラによって導波光を光導波路外に出射させる場合について述べたが、このようなグレーティングカプラによって外部光を光導波路内に入射させることも従来から広く行なわれている。 As described above, the case where guided light is emitted outside the optical waveguide by the grating coupler has been described. However, it has been widely performed that external light is incident on the optical waveguide by such a grating coupler.
このように、グレーティングカプラはコアの表面に回折格子を形成した構造を基本としているが、性能向上を目指す過程で、従来より、種々の特徴を持った構造が提案されている。例えば、従来の最も基本的なグレーティングカプラは、導波路の長さ方向に凹凸が周期的に並んだ1次元の格子(グレーティング)を有し、その格子は導波路の横幅方向に直線状で、一様である。グレーティングが導波路の幅方向に一様であれば、幅方向の構造を無視して、長さ方向と厚み方向の2次元構造に近似できる。そのため、グレーティングカプラからの放射光を数値計算で求める場合、その計算規模を小さくでき、結果として、光結合効率の良いグレーティングカプラを短時間で設計できるという利点があった。 As described above, the grating coupler is basically based on a structure in which a diffraction grating is formed on the surface of the core. However, in the process of improving performance, structures having various characteristics have been proposed. For example, the conventional most basic grating coupler has a one-dimensional grating (grating) in which irregularities are periodically arranged in the length direction of the waveguide, and the grating is linear in the transverse width direction of the waveguide. It is uniform. If the grating is uniform in the width direction of the waveguide, the structure in the width direction can be ignored and approximated to a two-dimensional structure in the length direction and the thickness direction. Therefore, when the radiated light from the grating coupler is obtained by numerical calculation, the calculation scale can be reduced, and as a result, there is an advantage that a grating coupler with good optical coupling efficiency can be designed in a short time.
一方で、光ファイバとの光結合に用いられるグレーティング部の横幅は、多くの場合、基板上の光導波路の幅の10倍以上であったため、グレーティング部と光導波路との間に長く緩やかなテーパ導波路を挿入する必要があった。これは、グレーティング部と光導波路の接続部における伝搬光の波面の乱れを抑制するためであったが、結果として、グレーティング部とテーパ導波路を合わせた光入出力素子の全体構造が大型化し、隙間の少ない高密度の光回路には組み込みにくいことが難点であった(非特許文献1)。例えば我々の検討によれば、図7Bに示すように、従来の1次元周期のグレーティングカプラにおいては、グレーティング部710の幅の15倍程度以上の長さのテーパ導波路720を設ける必要があり、仮に、グレーティング部710の幅を20μmとすれば、最小でも300μm程度の長さのテーパ導波路720を設ける必要があった。
On the other hand, since the lateral width of the grating portion used for optical coupling with the optical fiber is often 10 times or more the width of the optical waveguide on the substrate, a long and gentle taper is formed between the grating portion and the optical waveguide. It was necessary to insert a waveguide. This was to suppress the disturbance of the wavefront of the propagating light at the connecting portion between the grating portion and the optical waveguide, but as a result, the overall structure of the optical input / output element combining the grating portion and the tapered waveguide was increased, It was difficult to incorporate into a high-density optical circuit with few gaps (Non-Patent Document 1). For example, according to our study, as shown in FIG. 7B, in the conventional grating coupler having a one-dimensional period, it is necessary to provide a
そこで新たな従来技術として、広がり角の大きなテーパ導波路に円弧状のグレーティングを形成したグレーティングカプラが考案された(特許文献1、特許文献2)。広がり角の大きなテーパ導波路を用いると、長く緩やかなテーパ導波路を用いた場合とは異なり、伝搬光の波面が円弧状に広がる。その波面との平行を保つため、グレーティングも円弧状に形成された。このように、円弧状の波面の広がりを許容したことによって、光ファイバに光結合する場合でも、グレーティング部の横幅の最大値を50μm程度に、また、導波路とグレーティング部とを併せた長さも50μm程度に収めることができ、グレーティング部とテーパ導波路を含めた全体構造の小型化が可能となった(図7C参照)。 Therefore, as a new conventional technique, a grating coupler in which an arc-shaped grating is formed in a tapered waveguide having a large divergence angle has been devised (Patent Documents 1 and 2). When a tapered waveguide having a large divergence angle is used, the wavefront of propagating light spreads in an arc shape, unlike the case of using a long and gentle tapered waveguide. In order to keep parallel to the wavefront, the grating was also formed in an arc shape. As described above, by allowing the arc-shaped wavefront to spread, even when optically coupled to an optical fiber, the maximum width of the grating portion is about 50 μm, and the combined length of the waveguide and the grating portion is also increased. Thus, the overall structure including the grating portion and the tapered waveguide can be reduced in size (see FIG. 7C).
しかし、グレーティングが円弧状となったことによって、グレーティングが導波路の横幅方向に一様でなくなり、数値計算における2次元近似ができなくなった。そのため、円弧状グレーティングカプラの特性を知るには、膨大な計算機パワーと時間を要する3次元計算を行うか、或いは同様に時間のかかる試作と実験による検証を繰り返すことを強いられるようになり、より良い特性を求めて詳細構造を調節するために多くの時間を要する、という新たな問題を生じている。 However, since the grating has an arc shape, the grating is not uniform in the transverse width direction of the waveguide, making it impossible to perform two-dimensional approximation in numerical calculations. For this reason, in order to know the characteristics of the arc-shaped grating coupler, it becomes necessary to perform three-dimensional calculation that requires enormous computer power and time, or to repeatedly perform time-consuming trial manufacture and verification by experiment. A new problem has arisen that it takes a lot of time to adjust the detailed structure in search of good properties.
上記のような、直線状のグレーティングカプラの有する、構造の大型化という問題と、円弧状のグレーティングカプラの有する、設計の困難性という問題を解決するために、小型で、同時に構造の最適化が容易なグレーティングカプラを提供することが課題である。 In order to solve the above-mentioned problem of the large structure of the linear grating coupler and the difficulty of design of the arc-shaped grating coupler, it is compact and the structure can be optimized at the same time. It is a problem to provide an easy grating coupler.
上記課題を解決するために、本発明のグレーティングカプラは、光入出力素子としての機能を発現するための構造全体が、特に1次元格子とテーパ導波路と光分岐素子とをある特別の関係の基に組み合わせた構成であることを特徴とするものであり、その実施形態は概略以下のとおりである。尚、以下では、導波路から入力された光がグレーティングカプラから基板表面側に出力される場合を想定して「入力端」と「出力端」の名称を割り当てるが、光の伝搬方向が逆向きになる場合は、それらの名称の割り当てが逆になることに留意すべきである。 In order to solve the above-mentioned problems, the grating coupler of the present invention has a special structure in which the entire structure for expressing the function as an optical input / output element has a particular relationship between a one-dimensional grating, a tapered waveguide, and an optical branching element. It is the structure combined with the group, The embodiment is as follows generally. In the following, the names of “input end” and “output end” are assigned assuming that light input from the waveguide is output from the grating coupler to the substrate surface side, but the light propagation direction is opposite. It should be noted that the assignment of names is reversed.
本発明のグレーティングカプラの基本形態においては、グレーティングカプラはグレーティング部とテーパ導波路部と光分岐部とから成り、前記グレーティング部は1つのグレーティング要素、または並列に隣接して配置された複数のグレーティング要素から成り、該グレーティング要素のそれぞれは1次元格子を備え、該複数のグレーティング要素の備える1次元格子は互いに同じまたは略同じ方向に周期性を有し、前記テーパ導波路部は前記グレーティング要素の数よりも多いテーパ導波路を含み、前記光分岐部は1つの入力端と、少なくとも前記テーパ導波路と同じ数の複数の出力端を備え、前記グレーティング要素の各々には、前記テーパ導波路の幅の広い側の一端が1つまたは並列に2つ以上接続され、それぞれの該テーパ導波路の幅の狭い側の一端には、前記光分岐部の複数の出力端の内の一つが接続されている。 In the basic form of the grating coupler of the present invention, the grating coupler includes a grating portion, a tapered waveguide portion, and an optical branching portion, and the grating portion is one grating element or a plurality of gratings arranged adjacently in parallel. Each of the grating elements includes a one-dimensional grating, the one-dimensional gratings of the plurality of grating elements have periodicity in the same or substantially the same direction, and the tapered waveguide portion includes the grating element. A plurality of tapered waveguides, wherein the optical branching section has one input end and at least a plurality of output ends equal to the number of the tapered waveguides, and each of the grating elements includes a tapered waveguide. One end of the wide side is connected to one or more in parallel, and each of the tapered waveguides The narrow side of the end width, one of a plurality of output ends of the optical branching section is connected.
本基本形態の動作は、例えば、光をグレーティング部から外部に出射する態様についてみれば、光分岐部の入力端に入射した光は、光分岐部で分岐され、各分岐光が光分岐部の複数の出力端から出力され、該複数の出力端にそれぞれ接続されたテーパ導波路を介して1又は複数のグレーティング要素に入力され、該グレーティング要素で光路変更がなされて外部に出射される、というものである。 The operation of this basic mode is, for example, in the aspect of emitting light from the grating unit to the outside, the light incident on the input end of the optical branching unit is branched at the optical branching unit, and each branched light is transmitted from the optical branching unit. It is output from a plurality of output ends, is input to one or a plurality of grating elements via a tapered waveguide connected to each of the plurality of output ends, the optical path is changed by the grating elements, and is emitted to the outside. Is.
本基本形態では、従来の1次元周期のグレーティングカプラと同じ幅のグレーティング、または合計で同じ幅となる互いに隣接するグレーティングに光を入力するために、並列する複数のテーパ導波路を用いる。そのため、光分岐部を設けることなく1つのテーパ導波路のみを設けた従来の1次元周期のグレーティングカプラと対比すると、分岐の数、即ちテーパ導波路の数に反比例して、一つ一つのテーパ導波路が縮小される。縮小に伴って短くなった長さが、新たに付け加えられた光分岐部の長さよりも大きければ、グレーティングカプラ全体の長さを、従来の1次元周期のグレーティングカプラの全長よりも短くできるという効果を生じる。他方で、グレーティング部は1次元格子のままであるから、光入出射特性の設計の容易さは維持される。言うまでもなく、光をグレーティング部に外部から入射する態様も同様の効果を有するものである。 In this basic mode, a plurality of parallel tapered waveguides are used to input light to a grating having the same width as a conventional one-dimensional periodic grating coupler or to adjacent gratings having the same width in total. Therefore, when compared with the conventional one-dimensional periodic grating coupler in which only one tapered waveguide is provided without providing an optical branching portion, each taper is inversely proportional to the number of branches, that is, the number of tapered waveguides. The waveguide is reduced. The effect that the entire length of the grating coupler can be made shorter than the total length of a conventional grating coupler having a one-dimensional period if the length shortened with the reduction is larger than the length of the newly added optical branching portion. Produce. On the other hand, since the grating portion remains a one-dimensional grating, the ease of designing the light incident / exit characteristics is maintained. Needless to say, an aspect in which light is incident on the grating portion from the outside also has the same effect.
本発明のグレーティングカプラの一形態においては、前記基本形態において、全てのグレーティング要素の1次元格子の内、周期性を有する方向に最も短い1次元格子の長さの範囲にわたって、隣り合うグレーティング要素の間で、1次元格子が周期性を有する方向と直交する方向に、前記1次元格子の各格子位置が揃うように構成してある。このような構成を採用することにより、各テーパ導波路を介して入射される伝搬光に対して、各グレーティング要素のグレーティングを同じ位相関係で作用させることができる。その結果、グレーティング部各部からの回折光の位相が揃い、適正な強度分布の放射光を容易に達成できる。 In one form of the grating coupler of the present invention, in the basic form, among the one-dimensional gratings of all the grating elements, the grating elements adjacent to each other over the range of the length of the one-dimensional grating that is shortest in the direction having periodicity. In the meantime, each lattice position of the one-dimensional lattice is arranged in a direction orthogonal to the direction in which the one-dimensional lattice has periodicity. By adopting such a configuration, it is possible to cause the gratings of the grating elements to act on the propagation light incident through the tapered waveguides with the same phase relationship. As a result, the phase of the diffracted light from each part of the grating part is aligned, and the radiated light having an appropriate intensity distribution can be easily achieved.
本発明のグレーティングカプラの他の一形態においては、前記各形態において光分岐部がマルチモード干渉計で構成される。このような構成を採用することにより、分割によって短縮するテーパ導波路の長さよりも短い光分岐部を容易に構成することができる。光の分岐比や光損失の許容値に余裕があれば、マルチモード干渉計の代わりに、Y分岐や方向性結合器を用いて光分岐部を構成してもよい。 In another mode of the grating coupler of the present invention, the optical branching unit in each of the above modes is configured by a multimode interferometer. By adopting such a configuration, it is possible to easily configure an optical branching portion that is shorter than the length of the tapered waveguide shortened by division. If there is a margin in the optical branching ratio and the allowable optical loss, the optical branching unit may be configured using a Y-branch or a directional coupler instead of the multimode interferometer.
本発明のグレーティングカプラの他の一形態においては、前記各形態のグレーティングカプラが線対称軸を有するように構成する。このような構成を採用することにより、グレーティング部において、幅方向の対称性に優れる適正な光の強度分布を容易に達成できる。 In another embodiment of the grating coupler of the present invention, the grating coupler of each of the above embodiments is configured to have an axis of line symmetry. By adopting such a configuration, it is possible to easily achieve an appropriate light intensity distribution excellent in symmetry in the width direction in the grating portion.
本発明のグレーティングカプラの他の一形態においては、前記各形態において、前記グレーティング部は3つ以上のグレーティング要素を含み、それらの1次元格子が周期性を有する方向と直交する方向の幅が2種類以上あるよう構成されている。このような構成を採用することにより、例えば、1つのグレーティング要素の幅を他のグレーティング要素の幅の半分にすると、そのグレーティング要素からの放射光だけ、光強度を2倍に高めることができる。このような手法を用いれば、グレーティング部の幅方向の光強度分布、即ちモードフィールドの形状をよりきめ細かく調整することができる。そのため、例えば、光結合する相手である光ファイバの種類が複数あって、それらのモードフィールドが異なっていたとしても、個々のモードフィールドに合わせて幅方向の最適化設計をすることが可能である。 In another form of the grating coupler of the present invention, in each of the above forms, the grating section includes three or more grating elements, and the width of a direction perpendicular to the direction in which the one-dimensional grating has periodicity is 2 There are more than one type. By adopting such a configuration, for example, when the width of one grating element is made half of the width of another grating element, the light intensity can be increased by a factor of only the radiated light from that grating element. By using such a method, the light intensity distribution in the width direction of the grating portion, that is, the shape of the mode field can be adjusted more finely. Therefore, for example, even when there are a plurality of types of optical fibers that are optical coupling partners and their mode fields are different, it is possible to perform an optimization design in the width direction in accordance with each mode field. .
本発明のグレーティングカプラの他の一形態においては、前記各形態において、テーパ導波路との接続位置からグレーティングの開始位置までの距離が異なる複数のグレーティング要素を含むよう構成されている。このような構成を採用することにより、各グレーティング要素のグレーティング開始位置で反射されて導波路方向へ戻る戻り光Pref(図7A参照)の位相を互いにずらすことができる。その結果、それらの個々の戻り光が光分岐部を逆流して合波されていく過程で互いに打ち消しあう作用を利用することができ、グレーティングカプラ全体としては、反射戻り光を小さくすることが可能になる。In another embodiment of the grating coupler of the present invention, each of the above embodiments includes a plurality of grating elements having different distances from the connection position with the tapered waveguide to the start position of the grating. By adopting such a configuration, the phases of the return light P ref (see FIG. 7A) reflected at the grating start position of each grating element and returning to the waveguide direction can be shifted from each other. As a result, it is possible to use the action of canceling each individual return light in the process of backflowing through the optical branching portion and being combined, and it is possible for the grating coupler as a whole to reduce the reflected return light. become.
本発明のグレーティングカプラの他の一形態においては、初めに記載した前記4つの形態において、特に、グレーティング要素の数を1つとするよう構成されている。このような構成を採用することにより、従来の1つの1次元格子を有するグレーティングカプラに対して最適化したグレーティング部の構造をそのまま流用することができ、短い設計時間にもかかわらず、大幅に短いグレーティングカプラを製造することができる。 In another embodiment of the grating coupler of the present invention, the number of grating elements is particularly one in the above-described four embodiments. By adopting such a configuration, the structure of the grating portion optimized for the conventional grating coupler having one one-dimensional grating can be used as it is, and it is significantly shorter despite a short design time. A grating coupler can be manufactured.
本発明のグレーティングカプラの他の一形態においては、前記各形態において、グレーティング部に含まれる各グレーティング要素の1次元格子の周期、凹凸の深さ、層構造、媒質の屈折率の少なくとも一つが、周期性を有する方向に変調されているよう構成されている。このような構成を採用することにより、グレーティング部において周期性を有する方向に一様ではない格子態様が実現でき、モードフィールドの形状を最適化することが容易にできる。 In another embodiment of the grating coupler of the present invention, in each of the above embodiments, at least one of the period of the one-dimensional grating of each grating element included in the grating portion, the depth of the unevenness, the layer structure, and the refractive index of the medium is It is configured to be modulated in a direction having periodicity. By adopting such a configuration, it is possible to realize a lattice mode that is not uniform in the direction having periodicity in the grating portion, and to easily optimize the shape of the mode field.
本発明によれば、小型でありながら、同時に、光結合する先のモードフィールドに合わせた設計が容易なグレーティングカプラを提供し得る。 According to the present invention, it is possible to provide a grating coupler that is small in size and can be easily designed in accordance with a mode field to which light is coupled at the same time.
以下、本発明のグレーティングカプラの各実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術的範囲は、それらの実施形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき解釈されるべきものである。また、グレーティングカプラの各部の「構造」は、厳密には、「コアの構造」であって、周囲をクラッドが取り囲んでいることは言うまでもない。なお、以下の説明においては、光をグレーティング部から外部に出射する態様について主として説明するが、グレーティング部に外部から光を入射する態様も同様の構成で実現できる。 Hereinafter, embodiments of the grating coupler of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited by these embodiments, and should be interpreted based on the description of the claims. Strictly speaking, the “structure” of each part of the grating coupler is a “core structure”, and it goes without saying that the cladding surrounds the periphery. In the following description, a mode in which light is emitted from the grating unit to the outside will be mainly described. However, a mode in which light is incident on the grating unit from the outside can also be realized with the same configuration.
図1は、本発明のグレーティングカプラの一実施形態の構成を示す模式的な平面図である。図1に示すように、本実施形態のグレーティングカプラは、1つのグレーティング要素10でグレーティング部100を構成するとともに、並列する2本のテーパ導波路20、21で構成されるテーパ導波路部200と、1つの光分岐素子30で構成される光分岐部300とを備えており、それらは、不図示の半導体基板(例えば、シリコン基板)上に形成されている。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of an embodiment of the grating coupler of the present invention. As shown in FIG. 1, the grating coupler of the present embodiment forms a
光分岐素子30は、光導波路40を介して入力端から受光し、その光を2つの出力端からテーパ導波路20と21に分岐出力する。光分岐素子30は、例えば、コアがSiからなると共にクラッドがシリコン酸化膜からなる1入力2出力型のマルチモード干渉計(MMI)で構成されている。一般に、マルチモード干渉計は、入射端における光のフィールドがマルチモード干渉導波路を伝搬する過程で周期的に再現される自己収束効果を有しており、マルチモード干渉導波路の幅に応じて決まる入力端から特定の距離において、一つから複数の収束するフィールドを得ることができるものである。その収束位置を出力端にして導波路を接続することにより、非常に低損失の光分岐を構成することができる。
The optical branching
本実施形態における入力端から出力端に至る光分岐素子30の長さは、前記の特定の距離以上とする必要はあるものの、15μm程度以内に設定することが可能である。
Although the length of the optical branching
テーパ導波路20、21は、それぞれ、光を基板面に沿って導波させる機能を有する平面光導波路であり、幅の狭い側の端部が前記光分岐素子30の出力端に接続されるとともに、幅の広い側の端部がグレーティング要素10に接続されている。
Each of the tapered
本実施形態におけるテーパ導波路20、21の長さは、それぞれ、従来の1次元周期のグレーティングカプラのテーパ導波路の長さの半分程度に抑えることができ、従来の1次元周期のグレーティングカプラのテーパ導波路の長さを300μm程度とすれば、150μm程度に短縮できる。
The lengths of the tapered
なお、テーパ導波路20、21のテーパ形状は、直線的なテーパ形状に限らず、例えば、2次曲線や半楕円形のような曲線的なテーパ形状も含むものである。
Note that the tapered shape of the tapered
光分岐部及びテーパ導波路部は、次に説明するグレーティング部と共に、例えば、図7Aに示されるような断面構造を有する埋め込み型光導波路として構成できる。 The optical branching section and the tapered waveguide section can be configured as a buried optical waveguide having a cross-sectional structure as shown in FIG.
グレーティング部に含まれるグレーティング要素10は、所定の間隔及び深さを有する周期的な溝で構成される1次元回折格子であり、テーパ導波路20、21を伝搬する光を外部に出射する機能を有するものである。その有する機能等については、〔背景技術〕欄において、図7Aを用いて概略説明したとおりである。1次元格子は一様である必要は無く、例えば周期や溝の深さが徐々に変化するようなアポダイズ構造を有していてもよい。
The
グレーティング要素10の長さは、従来の1次元周期のグレーティングカプラのグレーティング部の長さと略同等であり、従来の1次元周期のグレーティングカプラのグレーティング部の長さを30μm程度とすれば、略30μm程度となる。したがって、上記の仮定した数値で比較した場合、従来の1次元周期のグレーティングカプラの長さが、330μm程度になるのに対し、本実施形態のグレーティングカプラの長さは、光分岐素子30の長さを加えても195μm程度に抑えられることになり、従来の1次元周期のグレーティングカプラに比べて全体の長さを大幅に短縮できる。
The length of the
なお、図1の一点鎖線50は、本実施形態のグレーティングカプラの線対称軸を表すものである。この対称軸に対して対称な構造とすることによって、光分岐部で分岐された光が同位相でテーパ導波路部を通過し、グレーティング部に同位相で入力されることを保証することができる。グレーティング部に入射された光はさらに同じ位相関係でグレーティングに作用し、最終的に、同じ位相で回折されて放射される。このように、グレーティングカプラを対称な構造とすることによって、分岐素子が含まれていても、従来構造と同様の光学的に対称な動作を得ることができる。 1 represents a line symmetry axis of the grating coupler of the present embodiment. By making the structure symmetric with respect to the symmetry axis, it is possible to guarantee that the light branched by the optical branching portion passes through the tapered waveguide portion with the same phase and is input to the grating portion with the same phase. . The light incident on the grating portion further acts on the grating with the same phase relationship, and is finally diffracted and emitted with the same phase. Thus, by making the grating coupler symmetrical, even if a branch element is included, an optically symmetric operation similar to the conventional structure can be obtained.
ただし、このような対称な動作を得るための方法は、グレーティングカプラの構造を対称にすることに限らない。グレーティング部から放射される光が同じ位相になればよいのであるから、例えば、分岐部やテーパ部を通過した結果、グレーティング部に入射される複数の光の位相が2πの整数倍だけ異なるよう、グレーティンカプラを非対称に形成してもよい。具体的には、放射光の位相が対称となる限り、光分岐素子30の2つの出力導波路の長さを異ならせたり、テーパ導波路20、21の長さを異ならせたりしてもよい。なお、グレーティングカプラと光結合させる外部光導波路のモードフィールドが非対称であったり、光結合の角度が放射光の軸と有限の角度を成していたりする場合には、グレーティングカプラからの放射光の位相をわざと非対称にする場合もあることにも留意すべきである。
However, the method for obtaining such a symmetrical operation is not limited to making the structure of the grating coupler symmetrical. Since the light emitted from the grating portion only needs to have the same phase, for example, as a result of passing through the branching portion and the taper portion, the phases of the plurality of lights incident on the grating portion are different by an integral multiple of 2π. The grating coupler may be formed asymmetrically. Specifically, as long as the phase of the radiated light is symmetric, the lengths of the two output waveguides of the optical branching
図2は、本発明のグレーティングカプラの他の一実施形態の構成を示す模式的な平面図である。図1の実施形態と異なる点は、光分岐部300を2分岐素子の2段構成(3つの光分岐素子30〜32で構成)にして光分岐部300の出力端を4つ設け、それに伴い、4つのテーパ導波路(22〜25)からなるテーパ導波路部200を設けた点である。図2の場合、1入力4出力の分岐を構成するために、1入力2出力の分岐素子を組み合わせたが、例えば、1入力4出力のMMI一つで構成してもよい。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of another embodiment of the grating coupler of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that the optical branching
図2のグレーティング要素10、テーパ導波路22〜25、光分岐素子30〜32、光導波路40の構成及び機能、並びに線対称軸50については、図1の実施形態における説明と同様である。また、これは、図3以降の実施形態についても同様である。
The configuration and function of the
図2の実施形態は、テーパ導波路22〜25の長さを、図1のテーパ導波路20、21の半分程度の長さとすることができ、上記図1の実施例の数値の仮定の下で、グレーティングカプラの長さは、135μm程度に抑えられる。そのため、図1の実施形態に比べて、グレーティングカプラの長さをさらに短縮できる。
In the embodiment of FIG. 2, the length of the tapered
同様に、光分岐部300において分岐素子を1段増やして3段構成にすると、導波路から入射される光は8分岐され、テーパ導波路の長さは更に半分となって、グレーティングカプラ全体の長さは、例えば、112.5μmまで短縮できる。なお、光分岐部が2段構成のままでも、テーパ導波路22〜25、光分岐素子30〜32の長さを適宜小さく設定することによりグレーティングカプラの長さを100μm程度とすることは可能である。もちろん、光分岐部300を3段構成にして、同時に他の部分の長さを適宜設定すると、グレーティングカプラの長さを100μmより小さくすることもできる。
Similarly, when the number of branch elements is increased by one in the optical branching
図3は、本発明のグレーティングカプラの他の一実施形態の構成を示す模式的な平面図である。図2の実施形態と異なる点は、テーパ導波路部200を構成する4つのテーパ導波路(22〜25)の中、横幅を狭めた2本のテーパ導波路(23’、24’)を設けた点である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of another embodiment of the grating coupler of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 2 is that two tapered waveguides (23 ′, 24 ′) with a narrower width are provided among the four tapered waveguides (22-25) constituting the tapered
このような構成にすると、横幅の狭いテーパ導波路から出射される光の強度が強くなるから、グレーティング要素10の横幅方向の光の強度分布を少なくともグレーティング部100の入射端において調整することができ、結果として、出射される光の強度分布を所望する形に調整できる。グレーティングが導波方向にも一様であれば、グレーティング部100の入射端付近でほとんどの光が放射されるため、この構成で実用的に十分な効果を得ることができる。なお、グレーティングカプラの長さに関しては、図2の実施形態と同様に短縮可能である。
With such a configuration, the intensity of light emitted from the tapered waveguide having a narrow width increases, so that the light intensity distribution in the width direction of the
図4は、本発明のグレーティングカプラの他の一実施形態の構成を示す模式的な平面図である。図2の実施形態と異なる点は、グレーティング部100が、互いに分離された4つのグレーティング要素11〜14から構成されている点である。但し、本実施形態では、4つのグレーティング要素11〜14において、1次元格子が存在する共通範囲内で、1次元格子が周期性を有する方向と直交する方向に、前記1次元格子の各格子位置が揃うように構成してある。
FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of another embodiment of the grating coupler of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 2 is that the
1次元グレーティングカプラが1つの場合は、1次元格子の幅方向に関して中央付近の光強度が強くなる傾向がある。それに対して、図4に示した実施形態のような構成にすると、互いに分離されたグレーティング要素11〜14により、例えば、横幅方向の光の強度分布をより均等に調整することができ、結果として、出射される光の強度分布をより均等になるように調整できる。隣接するグレーティング要素11〜14の間に間隙が存在するため、その部分で光量が低下し、出射される光の強度分布に若干影響が出ることが懸念されるが、グレーティング要素間の間隙幅を適宜狭く設定すれば実用的には問題とならないようにできる。なお、グレーティングカプラの長さに関しては、図2の実施形態と同様に短縮可能である。
When there is one one-dimensional grating coupler, the light intensity near the center tends to increase in the width direction of the one-dimensional grating. On the other hand, when the configuration as in the embodiment shown in FIG. 4 is adopted, for example, the intensity distribution of the light in the lateral width direction can be adjusted more evenly by the
図5は、本発明のグレーティングカプラの他の一実施形態の構成を示す模式的な平面図である。図4の実施形態と異なる点は、グレーティング部100の互いに分離された4つのグレーティング要素11〜14が、2種類の異なった横幅を有することである。但し、本実施形態では、4つのグレーティング要素11〜14において、1次元格子が存在する共通範囲内で、1次元格子が周期性を有する方向と直交する方向に、前記1次元格子の各格子位置が揃うように構成してあることは、図4の実施形態と同様である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of another embodiment of the grating coupler of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 4 is that the four
このような構成にすると、テーパの幅を狭めた2本のテーパ導波路(23’、24’)による作用効果と併せ、互いに分離されたグレーティング要素11〜14により、横幅方向の光の強度分布をさらに調整することができ、放射される光の強度分布を一層所望する形に調整できる。特に、グレーティン部100の入力端近傍だけでなく、出力端側に向かって一定の距離まで光が放射される場合、その放射領域全体に亘って横幅方向の光強度分布を一定に保つことができる。隣接するグレーティング要素11〜14の間に間隙が存在するため、その部分で光量が低下し、出射される光の強度分布に若干影響が出ることが懸念されるが、グレーティング要素間の間隙幅等を適宜狭く設定すれば実用的には問題とならないようにできる。なお、グレーティングカプラの長さに関しては、図2の実施形態と同様に短縮可能である。
With such a configuration, the light intensity distribution in the lateral width direction is achieved by the
図6は、本発明のグレーティングカプラの他の一実施形態の構成を示す模式的な平面図である。本実施形態では、2つのグレーティング要素15、16において、1次元格子が存在する共通範囲内で、1次元格子が周期性を有する方向と直交する方向に、前記1次元格子の各格子位置が揃うように構成してある。グレーティングカプラの長さに関しては、図2の実施形態と同様に短縮可能である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing the configuration of another embodiment of the grating coupler of the present invention. In the present embodiment, each grating position of the one-dimensional grating is aligned in a direction orthogonal to the direction in which the one-dimensional grating has periodicity within the common range where the one-dimensional grating exists in the two
図6の実施形態が図1の実施形態と異なる点は2つあり、その内、第1の相違点は、グレーティング部100が、互いに分離された2つのグレーティング要素15、16から構成されていることである。前述のとおり、互いに分離されたグレーティング要素15、16により、横幅方向の光の拡がりを調整することができ、放射される光の強度分布を所望する形に調整できる。隣接するグレーティング要素15、16の間に間隙が存在するため、その部分で光量が低下し、放射される光の強度分布に若干影響が出ることが懸念されるが、グレーティング要素間の間隙幅を適宜狭く設定すれば実用的には問題とならないようにできる。
The embodiment shown in FIG. 6 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in two points. The first difference is that the
図6の実施形態と図1の実施形態の第2の相違点は、テーパ導波路との接続位置からグレーティングの開始位置までの距離がグレーティング要素15、16の間で異なることである。このような構成を採用することにより、各グレーティング要素からの導波路方向への戻り光Pref(図7A参照)の影響を軽減または相殺することが可能になる。特に、グレーティング要素15と16のテーパ導波路との接続位置からグレーティングの開始位置までの距離の差を(2n+1)λ/4(但し、nは0以上の整数、λは光の波長)にとると、グレーティング要素15からの戻り光とグレーティング要素16からの戻り光の位相が180°ずれることから、光分岐素子30を逆流して合波される過程で、両者が互いに打ち消しあうことになり、戻り光Prefの影響が相殺されることになる。The second difference between the embodiment of FIG. 6 and the embodiment of FIG. 1 is that the distance from the connection position with the tapered waveguide to the start position of the grating differs between the
図1〜6に示される実施形態において、グレーティング部100の1次元格子の周期、凹凸の深さ、層構造、媒質の屈折率の少なくとも一つが、周期性を有する方向に変調されるように構成することもできる。このような構成を採用することにより、グレーティング部100において周期性を有する方向に一様ではない格子態様が実現でき、モードフィールドの形状を最適化することが容易にできる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, at least one of the period of the one-dimensional grating, the depth of the unevenness, the layer structure, and the refractive index of the medium of the
また、図1〜6に示される実施形態においては、グレーティング部100の入力端と反対側には何も接続していないが、例えば透過光を回収するために、新たにテーパ部や光合波部(光分岐部と同じ構造で、逆向きに動作させるもの)などを接続してもよいし、そのような構造で双方向の動作をさせてもよい。
Also, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, nothing is connected to the side opposite to the input end of the
導波路の形状についても、細線導波路に限らず、リブ型導波路やそれらの組み合わせなどの他の形態でもよい。 The shape of the waveguide is not limited to the thin wire waveguide, but may be other forms such as a rib-type waveguide or a combination thereof.
以上、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明してきたが、当業者であれば、他の類似する実施形態を使用することができること、また、本発明から逸脱することなく適宜形態の変更又は追加を行うことができることに留意すべきである。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, those skilled in the art can use other similar embodiments, and the embodiments can be appropriately configured without departing from the present invention. It should be noted that changes or additions can be made.
10、11、12、13,14;グレーティング要素
20、21、22、23、23’、24、24’、25、720;テーパ導波路
30、31、32;光分岐素子
100、710;グレーティング部
200;テーパ導波路部
300;光分岐部
701;基板
702;BOX層
714;コア層
716;上部クラッド層10, 11, 12, 13, 14;
Claims (8)
前記グレーティング部は1つのグレーティング要素、または並列に隣接して配置された複数のグレーティング要素から成り、該グレーティング要素のそれぞれは1次元格子を備え、該複数のグレーティング要素の備えるそれぞれの1次元格子は互いに同じまたは略同じ方向に周期性を有し、
前記テーパ導波路部は前記グレーティング要素の数よりも多いテーパ導波路を含み、
前記光分岐部は1つの入力端と、少なくとも前記テーパ導波路と同じ数の複数の出力端を備え、
前記グレーティング要素の各々には、前記テーパ導波路の幅の広い側の一端が1つまたは並列に2つ以上接続され、
それぞれの該テーパ導波路の幅の狭い側の一端には、前記光分岐部の複数の出力端の内の一つが接続されている、
ことを特徴とする、グレーティングカプラ。A grating coupler formed on a substrate, the grating coupler comprising a grating portion, a tapered waveguide portion, and an optical branching portion,
The grating section includes one grating element or a plurality of grating elements arranged adjacent to each other in parallel. Each of the grating elements includes a one-dimensional grating, and each one-dimensional grating included in the plurality of grating elements includes Have periodicity in the same or substantially the same direction as each other,
The tapered waveguide portion includes more tapered waveguides than the number of grating elements;
The optical branching unit includes one input end and a plurality of output ends at least as many as the tapered waveguide,
Each of the grating elements is connected to one end on the wide side of the tapered waveguide, or two or more in parallel,
One of the plurality of output ends of the optical branching portion is connected to one end of each tapered waveguide on the narrow side,
A grating coupler characterized by that.
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KR20220031482A (en) * | 2019-06-28 | 2022-03-11 | 일루미나 케임브리지 리미티드 | Flowcells with linear waveguides |
US11378743B1 (en) * | 2021-01-12 | 2022-07-05 | Globalfoundries U.S. Inc. | Optical components in the back-end-of-line stack of a photonics chip using plural cores vertically stacked |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012514768A (en) * | 2009-01-09 | 2012-06-28 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | Optical engine for point-to-point communication |
WO2013058769A1 (en) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Grating couplers with deep-groove non-uniform gratings |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010091863A (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Transmission and reception module |
US8625942B2 (en) * | 2011-03-30 | 2014-01-07 | Intel Corporation | Efficient silicon-on-insulator grating coupler |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012514768A (en) * | 2009-01-09 | 2012-06-28 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | Optical engine for point-to-point communication |
WO2013058769A1 (en) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Grating couplers with deep-groove non-uniform gratings |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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LI,F. ET AL.: "Efficient Fiber-to-Slot-Waveguide Grating Couplers Based on a Double-Stripe Waveguide", IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 25, no. 23, JPN6018048218, 1 December 2013 (2013-12-01), pages 2377 - 2380, XP011531835, ISSN: 0003935268, DOI: 10.1109/LPT.2013.2286861 * |
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